臭氧活性炭与超滤膜过滤工艺在大庆中引水厂升级改造中的设计研究

摘要

大庆油田中引水厂水源为龙虎泡水库，水处理流程以颗粒物去除为目标，并没有考虑水源水库受有机污染的情况。随着《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）全面执行以及龙虎泡水库水质的逐年恶化，现有水厂的处理工艺要达到新标准中常规指标提高后的限值已经难度较大，急需开展现有水厂净水设施的升级改造工作。
　　为了顺利完成大庆油田的水质提升工作，大庆油田有限责任公司提出了大庆油田用水深度处理工程，为确保本项目的顺利实施，我院设计人员与供水公司相关科研人员多次协商、讨论，最终将水处理工艺定为“原水→高锰酸钾预氧化→反应沉淀池→砂滤池→臭氧接触池→活性炭滤池→超滤膜滤池→二氧化氯消毒池→用户”。由于大庆油田供水公司下辖2座水厂均采用“常规处理→臭氧接触池→活性炭滤池”，已经对臭氧活性炭滤池已有丰富的运转及管理经验。而超滤膜过滤近年来虽然在国内大型水厂已成功运行，但这些水厂大部分南方沿海地区，超滤膜过滤技术在东北高寒地域仍缺乏设计与运行经验，急需针对性开展研究。
　　由于大庆市龙虎泡水库存在春季低温高浊、夏季高温高浊并伴随藻类爆发、秋季低温高浊冬季极限低温期的水质特点，在应用膜技术时，将带来两个方面的问题，一是膜通量选取难度大，二是膜元件长期浸泡在低温水中，能否影响膜元件使用寿命。因此油田供水公司在对中引水厂组织6家超滤膜厂家于2012年2月至5月进行了中试，为本项目的设计提供科学的数据。中试试验表明，超滤膜进水浊度在较低的范围内时对超滤膜过滤出水的浊度影响较小。采用压力式超滤膜过滤，在冬季水温低至1℃时，参加中试多数厂家的过滤通量可以维持在55~75L/（m2.h），产水能力能满足低温期的设计要求。
　　在中试基础上开展了本项目的设计工作，中引水厂改造及新建内容包括取水泵站改造（包括新建粉末活性炭及高锰酸钾投加间）、常规处理工艺改造（包括反应沉淀池更换小孔眼网格、小间距斜板、刮泥机，滤池更换滤料、反冲洗设备等）、新建深度处理设施（臭氧活性炭及超滤膜过滤）等，工程建设投资为4.25亿元，供水公司2009年实际供水成本3.9元/t，通过经济分析表明，该项目实施后增加单位供水成本2元/t，大大增加了企业的成本压力，建议应采用价格补贴（也可以小幅度提高水价）或减免计提折旧等方法保障企业的财务生存能力。

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第1章 绪 论

1.1中国生活饮用水水源和净水厂现状

1.2给水深度处理技术在我国的发展

1.3大庆油田水源地现评价

1.4大庆油田地表供水设施现状及存在问题

1.5项目提出的目的及意义

第2章 设计方案比选及确定

2.1原水选择及水质

2.2出水水质确定

2.3设计方案比选

2.4净水处理工艺确定

2.5本章小结

第3章 深度处理设计优化研究

3.1国内已建部分水厂设计参数

3.2中引水厂设计参数论证

3.3本章小结

第4章 超滤膜深度处理工程应用

4.1 预氧化、常规处理改造以及臭氧活性炭深度处理设计

4.2超滤膜深度处理设计

4.3本章小结

第5章 投资估算及经济分析

5.1工程概况

5.2投资估算

5.3经济评价

5.4本章小结

结论

参考文献

附录

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